Thiết Kế Hệ Truyền Động Nâng Hạ Cầu Trục

Thiết kế hệ truyền động nâng hạ cầu trục, Hiện nay, trong thời buổi công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, việc sử dụng những công nghệ hiện đại mang tính đồng bộ, tự động, linh hoạt cao vào đời sống sinh hoạt sản xuất công nghiệp đã và đang là một nhu cầu bức thiết để đưa nền kinh tế của nước ta đi lên trên con đường hội nhập. Sự phát triển kinh tế của mỗi nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó có mức độ cơ giới hóa và tự động hóa các quá trình sản xuất công nghiệp. Trong quá trình sản xuất các máy nâng hạ tải là cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất .v.v...

Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện Lời nói đầu Trong năm gần đây, tốc độ phát triển nhanh chóng lĩnh vực tự động hoá có tác động đáng kể đến sản xuất xã hội loài ngời Tự động hoá sản xuất với việc áp dụng thành tựu công nghệ nhằm nâng cao xuất, hạ giá thành sản phẩm yêu cầu bắt buộc mà đợc xem nh chiến lợc nhà máy, xí nghiệp nh toàn sản xuất công nghiệp quốc gia Trên góc độ kĩ thuật, dây chuyền sản xuất tự động hoá đợc hình thành phối hợp nhịp nhàng có hiệu nhiều công đoạn khác Truyền động điện có nhiệm vụ thực công đoạn cuối công nghệ sản xuất, truyền động điện đóng vai trò quan trọng việc nâng cao suất chất lợng sản phẩm Những thành tựu lý thuyết truyền động đời nhanh chóng đợc ứng dụng vào sản xuất để đáp ứng yêu cầu công nghệ với mức độ tự động hoá cao Các hệ thống truyền động điện đại đáp ứng đợc độ tác động nhanh, độ xác điều chỉnh cao mà có giá thành hạ nhiều hệ cũ Đối với thầy cô sinh viên ngành tự động hoá trờng ĐH SPKT Vinh, môn học truyền động điện tổng hợp hệ điện đợc xem vấn đề trọng tâm giảng dạy, học tập nghiên cứu Sau thời gian học tập môn truyền động điện môn tổng hợp hệ điện em đợc giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện với đề tài thiết kế hệ truyền động cho cấu nâng cầu trục Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế hệ truyền động cho cấu nâng cầu trục Thông số cho trớc : -Tải trọng định mức : 10(Tấn) -Tốc độ nâng cực đại (có tải ) 0,25(m/s) -Tốc độ nâng cực đại (không tải ) 1,5(s) -Tốc độ hạ cực đại (có tải) 0,4(m/s) -Tốc độ hạ cực đại (không tải ) 1,5(m/s) -Gia tốc cực đại nâng 0,5(m/s 2) -Gia tốc cực đại hạ 0,5 (m/s2) -Hiệu suất cấu () 0,85 -Tỉ số truyền (i) 10 -Đờng kính culi(tời ) 0,7(m) Phơng án thiết kế: sử dụng động điện chiều Vinh, ngày 15 tháng 08 năm 2013 chơng I: Tổng quan công nghệ Cầu trục nói chung đợc sử dụng nhiều nghành kinh tế khác nh phân xởng lắp ráp khí, xí nghiệp luyện kim, công trờng xây dựng, cầu cảng Chúng đợc sử dụng nghành sản xuất để giải việc nâng bốc vận chuyển tải trọng, phối liệu, thành phẩm Có thể nói rằng, nhịp độ làm việc máy nâng chuyển góp phần quan trọng, nhiều có tính định đến suất dây chuyền sản xuất nghành nói Vì vậy, thiết kế hệ truyền động cần trục Đồ án: Trang bị điện SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện cấu nâng hạ cần phải tuân thủ chặt chẽ quy trình kỹ thuật đồng thời phải đảm bảo tính kinh tế Trớc vào thiết kế hệ truyền động cho cấu nâng-hạ cầu trục, chơng ta tìm hiểu số đặc điểm công nghệ với việc phân tích nét yêu cầu truyền động cầu trục I Đặc điểm chung cấu nâng-hạ cầu trục Hệ thống nâng hạ tải xây dựng thờng có ba chuyển động: Chuyển động nâng hạ (của phận nâng tải ) Chuyển động ngang xe trục Chuyển động dọc xe cầu Nội dung đồ án thiết kế hệ truyền động cho riêng cấu nâng hạ Để đa phơng án hợp lý cho hệ truyền động cấu nâng hạ, trớc hết ta phân tích khát quát điểm yêu cầu truyền động cấu nâng hạ cần trục Thứ nhất, loại phụ tải: Đặc điểm động truyền động cấu cần trục nói chung làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại, có số lần (tần số) đóng điện lớn Thứ hai, yêu cầu đảo chiều quay: Động truyền động cần trục, cấu nâng hạ, phải có khả đảo chuyền quay, có mômen thay đổi theo tải trọng rõ rệt Theo khảo sát từ thực tế tải trọng (không tải) mômen động không vợt (15 ữ 20)%Mđm; cấu nâng cần trục ngoặm đạt tới 50% Mđm Thứ ba, yêu cầu khởi động hãm: Trong hệ truyền động cấu máy nâng, yêu cầu trình tăng tốc giảm tốc phải êm Bởi vậy, mômen động trình hạn chế độ phải đợc hạn chế theo yêu cầu kỹ thuật an toàn máy nâng tải trọng, gia tốc cho phép thờng đợc quy định theo khả chịu đựng phụ tải động cấu Đối với cấu nâng hạ cần trục, máy xúc gia tốc phải nhỏ khoảng 0,5 m/s2 để không giật đứt dây cáp Ngoài ra, động truyền động cấu phải có phạm vi điều chỉnh đủ rộng có đờng đặc tính thoả mãn yêu cầu công nghệ Đó yêu cầu dừng máy xác, nên đòi hỏi đờng đặc tính thấp, có nhiều đờng đặc tính trung gian để mở hãm máy êm Thứ t, phạm vi điều chỉnh: không lớn, cần trục thông thờng D 3:1;ở cần trục lắp ráp (D= 10 ữ 1) lớn Độ xác điều chỉnh không yêu cầu cao, thờng khoảng 5% Thứ năm, yêu cầu bảo vệ an toàn có cố: Các phận chuyển động phải có phanh hãm điện từ, để giữ chặt trục điện, bảo đảm an toàn cho ngời vận hành phận khác hệ thống sản xuất Để đảm bảo an toan cho ng ời thiết bị vận hành, sơ đồ không chế có công tắc hành trình để hạn chế Đồ án: Trang bị điện SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện chuyển động cấu chúng đến vị trí giới hạn Đối với cấu nâng-hạ cần hạn chế hành trình lên mà không cần hạn chế hành trình hạ Thứ sáu, yêu cầu nguồn trang bị điện: Điện áp cung cấp cho cần trục không vợt 500V Mạng điện xoay chiều hay dùng 220V, 380V; mạng chiều 220V, 440V Do đa số làm việc môi trờng nặng nề, đặc biệt công trình xây dung, hải cảng, nhà máy hoá chất, xí nghiệp luyện kim , sửa chữa Nên khí cụ điện hệ thống truyền động trang bị điện cấu nâng hạ cần trục yêu cầu phải làm việc tin cậy, bảo đảm suất, an toàn điều kiện khắc nghiệt môi trờng, lại phải đơn giản thao tác Năng suất máy nâng định hai yếu tố: tải trọng thiết bị chu kỳ bốc, xúc Số lợng hàng bốc xúc chu kỳ không nh nhỏ tải định mức, phụ tải động đạt (60 ữ 70%) công suất định mức động Trên số đặc điểm yêu cầu cấu nâng hạ cần trục Quá trình thiết kế sau sát vào đặc điểm II Đặc tính phụ tải Phụ tải cấu nâng hạ loại phụ tải thế, có trị số không đổi, không phụ thuộc vận tốc chiều quay động Khi nâng tải momen có tác dụng cản trở chuyển động, có hớng ngợc với chiều quay động Khi hạ tải, momen lại momen gây chuyển động, nghĩa hớng theo chiều quay động Dạng đặc tính cấu nâng hạ nh sau: w(rad/s) Mc M(Nm) H1.1 Đặc tính cấu nâng hạ Nhận xét: Khi hạ tải ứng với trạng thái máy phát động M đ mômen hãm, Mc mô men gây chuyển động Khi cần trục hạ tải dụng lực: hai mômen gây chuyển động Đồ án: Trang bị điện SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện Nh vậy, giai đoạn nâng, hạ tải động cần phải đợc điều khiển để làm việc với trạng thái làm việc chế độ máy phát hay động cho phù hợp với đặc tính tải Phụ tải cầu trục biến đổi từ (khi hạ nâng móc câu không tải) đến giá trị lớn Phức tạp lớn điều kiện hạ tải Khi hạ không tải, trọng lợng móc câu không đủ để bù lại lực ma sát truyền động, nên động phải sinh momen nhỏ theo chiều hạ Khi hạ tải trọng lớn, lực ma sát đợc khắc phục hết mà động bị tải trọng kéo quay theo chiều tác dụng Khi đó, muốn hạn chế điều chỉnh tốc độ, ta phải sử dụng phơng tiện định III Tính toán cấu nâng hạ Nh tìm hiểu trên, động truyền động cấu nâng làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, mở máy hãm máy nhiều Do đó, chọn công suất động cần xét đến phụ tải tĩnh động Sơ đồ cấu nâng hạ nh sau: Các thông số: bội số u; hiệu suất P ; truyền trung gian có tỷ số truyền chung i H1.2 Sơ đồ cấu hiệu suất nâng-hạ cần trục Sau ta khảo sát đặc tính phụ tải nâng hạ tải trọng Xác định phụ tải tĩnh Phụ tải tĩnh cấu nâng chủ yếu tải trọng thân cấu vật nâng gây a Phụ tải tĩnh nâng tải Vận tốc nâng: Lực căng nhánh dây không tính mát: T0 = T1 = T2 = = (G + G0 ) u Thực tế, có lực cản phụ nên: Đồ án: Trang bị điện SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh T0 = Khoa điện T0 ' G + G o = p u. p Momen vật nâng gây tang: M v = T0 D0 (G + G0 ).D0 (G + G0 ).Rt = = 2u. p u. p Momen trục cuối truyền trung gian là: M3 = M v (G + G0 ) = , t: hiệu suất tang t u. p t Tơng tự, momen trục II là; M2 = M3 (G + G0 ).Rt = i u.i p t momem trục I: M1 = (G + G ).R t M2 = i 1 u.i i p t M1 = (G + G ).R t u.(i i i n ).(1 n ). p t Tổng quát: Đặt: i=i1i2in : tỷ số truyền chung truyển =12n: hiệu suất chung truyền c=Pt hiêu suất chung cấu M1 = (G + G0 ) Rt (N.m) u.i. c Vậy muốn nâng đợc vật lên, động phải phát momen nâng khắc phục đợc momem trục động M n = M1 = (G + G0 ) Rt (N.m) u.i. c (1) Công suất động cần thiết để nâng vật: Pn = M n n (G + G0 ).v n = (kW) 1000 60.102. c (2) Trong công thức (1), (2) thì: G - trọng lợng tải trọng (kg) G0 trọng lợng thân cấu nâng (kg) Rt bán kính tang nâng (m) c hiệu suất cấu nâng u bội số ròng rọc (palăng) Đồ án: Trang bị điện SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện i Tỉ số truyển chung cấu truyền trung gian i= Rt n u.v n n Tốc độ động (v/phút) tốc độ nâng tải (m/phút) Từ (1) & (2) dễ dàng suy momen công suất động phát lúc nâng không tải: M n0 = Pn = G Rt u.i. c (3) G0 v n 60.102. c (4) b Phụ tải tĩnh hạ tải Có thể có hai trạng thái hạ tải + Hạ động lực + Hạ hãm Hạ động lực đợc dùng hạ tải trọng nhỏ Khi momen tải trọng sinh không đủ để thắng lực ma sát cấu Máy điện làm việc chế độ động Hạ hãm đợc dùng hạ tải trọng lớn Khi momen tải trọng sinh lớn mô men ma sát nên gây chuyển động hệ thống Máy điện phải làm việc chế độ hãm để giữ cho tải trọng rơi với vận tốc ổn định (tức chuyển động gia tốc) Gọi momen trục động tải trọng sinh mát momen tải trọng: Mt = (G + G0 ).Rt u.i Khi hạ tải, lợng đợc truyền từ phía tải trọng phía cấu truyền động cơ, nên: M h = M t M = M t h đó: Mh momen trục động hạ tải M mát cấu truyền h hiệu suất cấu hạ tải Nếu Mt > M ta có trạng thái hạ hãm; Mt < M ta có trạng thái hạ động lực Nếu coi mát cấu nâng hạ tải nh thì: M = Mt M t = M t ( 1) c c Mh = Mt Mt ( (G + G ).R t 1 1) = M t (2 ) = ( ) (6) c c u.i c Đồ án: Trang bị điện SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện So sánh (5) (6) h = c Đối với tải trọng tơng đối lớn (tơng ứng với c > 0,5), ta có h >0, Mh >0 Điều có nghĩa momen động ngợc chiều với momen phụ tải, động làm việc trạng thái hãm (hạ hãm) Khi tải trọng tơng đối nhỏ c U2c Lúc T6 T1 cho dòng chảy qua, điện áp tải là: Ud=Uab=U2a-U2b; Khi =1= + cho xung điều khiển mở T2 Tiristor mở T6 dẫn dòng,nó đặt U2b lên anốt T2 mà U2b>U2c.Sự mở T2 làm cho T6 bị khoá lại cách tự nhiên U2b>U2c Khi = = Quá trình tiếp tục nh vậy, van đợc đa xung vào mở sau T Ta có biểu thức tính toán sau: Điện áp trung bình tải : Ud= + Đồ án: Trang bị điện + 16 2U sin d = cos SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện Điện áp ngợc lớn đặt lên van: Unmax= 6U ; Dòng điện chảy qua van Ưu nhợc điểm sơ đồ: : IT = Id/ 3; Ưu điểm: Số xung áp chỉnh lu chu kỳ lớn(6),vì độ đập mạch điện áp chỉnh lu thấp,chất lợng điện áp cao Giá trị trung bình dòng điện chạy qua van chu kỳ thấp,chỉ phần ba dòng điện chỉnh lu Sơ đồ có hệ số sử dụng biến áp cao; cao so với sơ đồ cầu,công suất biến áp công suất tải Sơ đồ chỉnh lu không làm lệch pha lới điện công nghiệp Sơ đồ hoạt động chế độ nghịch lu Nhợc điểm: Nhợc điểm chủ yếu sơ đồ chỉnh lu điều khiển cầu ba pha sử dụng số van tiristor lớn(6 van),giá thành thiết bị cao Cơ cấu mạch điều khiển mạch phức tạp Đồ án: Trang bị điện 17 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện ~380V,50Hz AT BA C 1cc R C T1 T4 2cc C 2cc C R T3 2cc C R T5 2cc C R T1 2cc C R T3 R T6 2cc C R T4 2cc C R T2 2cc C R T6 2cc C R 2cc C R T5 R T2 2cc 2cc Lk M CKT Rdc H3.6.Sơ đồ mạch lực cấu nâng hạ cầu trục Chơng iV: Tính toán mạch NG lực Đồ án: Trang bị điện 18 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện Chọn diot mạch chỉnh lu: Ta chọn điốt loại 10 RIA20 có thông số: Un=200V Idm=10A U=1,6 V dU = 300(v / s) dt tmax=125oC Tính toán thiết bị bảo vệ cho van: Bảo vệ nhiệt Van bán dẫn bị hỏng nhiệt độ mặt ghép vợt nhiệt độ giới hạn cho phép Giá trị nhiệt độ thờng từ 800 1000( bán dẫn GE) 1250-2000C(bán dẫn SI) Loại van mà ta chọn có nhiệt độ cho phép 1250C Công suất tổn hao: P=U.Ihdv đó: P : công suất tổn hao van U: điện áp rơi van dẫn( 2,8V) Ihdv: dòng điện hiệu dụng chạy qua van, Ihdv=233,33(A) Vậy: P=2,8.233,33=653,24(W) Vì tổn hao lớn nên ta chọn phơng thức làm mát nớc Bảo vệ ngắn mạch bảo vệ tải a Bảo vệ tải bo v van khụng b quỏ ti, ta mc aptomat phớa u vo ca b bin i Vi cỏc thụng s ca aptomat thớch hp thỡ van b quỏ ti, rle nhit ca aptomat s tỏc ng ct b bin i li Dũng in nh mc ca Aptomat thng chn khong (1,1-1,3) ln dũng in thc t qua nú IATdm=1,2.I1=1,2.112=134,4(A) chọn IATđm=150(A) UATdm=220(V) Dũng in quỏ ti: Iqt=1,5 I1=1,5.112= 168(A) b Bảo vệ ngắn mạch: Dùng dây chảy tác động nhanh để bảo vệ ngắn mạch Tiristor,ngắn mạch đầu chỉnh lu Nhóm 1CC: dòng điện định mức : I1CC=1,1.I2=1,1.541,55=628,7(A) chọn I1CC=640(A) Nhóm 2CC : dòng điện định mức: Đồ án: Trang bị điện 19 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện I2CC=1,1.Iđmv=1,1.300=330(A) chọn I2CC=340(A) Bảo vệ điện áp cho van Bảo vệ điện áp trình đóng cắt Tiristor đợc thực cách mắc R-C song song với Tiristor Khi có chuyển mạch,các điện tích tích tụ lớp bán dẫn phóng tạo dòng điện ngợc khoảng thời gian ngắn,sự biến thiên nhanh chóng dòng điện ngợc gây sức điện động cảm ứng lớn điện cảm làm cho điện áp anốt catốt Điốt.Khi có mạch R-C mắc song song với Điốt tạo mạch vòng phóng điện tích trình chuyển mạch nên Điốt không bị điện áp Theo kinh nghiệm R=(5ữ30); C =(0,25ữ4)àF Chọn R=10(), C=0,3(àF) Chọn thiết bị đo tốc độ: Để lấy tín hiệu phản hồi tốc độ, sử dụng phát tốc Máy phát tốc máy điện nhỏ, làm việc chế độ máy phát thực chức biến đổi chuyển động quay trục động thành tín hiệu điện áp Sơ đồ: R Error: Reference source not found C Rt U H4.1 Máy phát tốc Biến trở có tác dụng nh cầu phân áp mà điện áp thay đổi đợc để phù hợp với điện áp đặt tốc độ động Phơng trình đặc tính máy phát tốc nh sau: U F = K.n = K Trong đó: d dt UF: điện áp mạch phát tốc K, K1: hệ số khuếch đại n: vận tốc quay rôto ; : góc quay Chọn loại máy 113/1Y4 có thông số Pđm=115(W) Uđm=230(V) Iđm=0,5(A) nđm=1000(v/ph) R=7,34() Chọn thiết bị đo dòng điện Đồ án: Trang bị điện 20 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện Có phơng pháp để tạo tín hiệu phản hồi dòng sử dụng điện trở sun sử dụng biến dòng đây, ta sử dụng biến dòng xoay chiều đo điện áp pha phía đầu vào biến đổi : R Ia Ib Ic R1 U2I C D0 R0 R0 U2I0 R0 H4.2.Mạch đo dòng xoay chiều pha Trong sơ đồ trên, tín hiệu biến dòng tín hiệu xoay chiều, sau qua hệ thống chỉnh lu đợc biến đổi thành tín hiệu chiều Sau tín hiệu đợc đa vào mạch vòng điều chỉnh dòng điện Chơng V thiết kế mạch điều khiển I Nhim v ca mch iu khin Trong đồ án này, ta phải xây dựng mạch điều khiển để điều khiển biến đổi chỉnh lu cầu pha làm việc độc lập Mặt khác, để đảm bảo an toàn tránh trờng hợp dẫn đồng thời, tín hiệu điều khiển phải thoả mãn yêu cầu logic chặt chẽ Sơ đồ E khối nguyên lý mạch điều khiển: E d Với phơng pháp điều khiển chỉnh lu thyristor đảo chiều sơ biến đổi điều khiển riêng ta có mạch lực nh sau iL t1 d i i1 L t2 t3 i2 L Đồ án: Trang bị điện b '1 b 'b2 21 b SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện H6.1 Nguyên lý điều khiển BBĐ Nguyên lý hoạt động: Tại thời điểm xung phát vào biến đổi bị khoá xung điều khiển Hệ có biến đổi BĐ1 BĐ2 với mạch phát xung điều khiển tơng ứng FX1 FX2, trật tự hoạt động phát xung đợc quy định tín hiệu logíc b1 b2 Quá trình hãm đảo chiều đợc mô tả đồ thị thời gian khoảng thời gian t1, BĐ1 làm việc chế độ nghịch lu với góc < biến đổi BĐ2 bị khoá Tại t1 phát lệnh đảo chiều iLđ, góc điều khiển tăng đột biến đến lớn /2, dòng phần ứng giảm dần 0, lúc cắt xung điều khiển để khoá BĐ1, thời điểm t2 đợc xác địng cảm biến dòng điện không SI1 Trong khoảng thời gian trễ = t3 - t2 , BĐ1bị khoá hoàn toàn, dòng điện phần ứng bị triệt tiêu Tại t3, sđđ động E dơng, tín hiệu logic b2 kích cho FX2 mở BĐ2 với góc > /2 cho dòng điện phần ứng không vợt giá trị cho phép, động đợc hãm tái sinh, tốc độ giảm phù hợp với quán tính hệ trì dòng điện hãm dòng điện khởi động ngợc không đổi, điều đợc thực mạch vòng điều chỉnh tự động dòng điện hệ thống Trong sơ đồ, ta sử dụng biến dòng điện S i1 Si2 để lấy tín hiệu logic dòng điện từ chỉnh lu Tín hiệu đầu biến dòng i 01 i02 đợc đa vào mạch logic LOG, với tín hiệu logic il tạo tín hiệu đầu b1 b2 cho phép mở hay khoá chỉnh lu tơng ứng Sơ đồ nguyên lý mạch LOG : H6.2.nguyên lý mạch LOG Trong đó: i01( i02 )=1 có dòng điện chạy qua 1(bộ 2) il = 1- phát xung điều khiển mở = 0- phát xung điều khiển mở Đồ án: Trang bị điện 22 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện b1,b2 tín hiệu khoá 1, kt: tín hiệu báo kích từ Để đảm bảo an toàn sau khoá ta chờ thêm thời gian T chu kì dòng điện cho phép mở lại II Thiết kế điều chỉnh dòng điện tốc đô Bộ điều chỉnh dòng có cấu trúc PI Hàm truyền điều chỉnh dòng: Ri(p)= + 0,0275 p 0,09 p Sơ đồ mạch: Ck1 Uid R1 Ui R3 C1 R2 Udk H6.3 Bộ điều chỉnh dòng điện có cấu trúc PI R3C1= 0,0275 ; R1C1=0,09 Chọn C1=2,2(F) ta có R3=12,5(k) R1=R2= 0,09 = 40,91 (k) 2,2.10 Bộ điều chỉnh tốc độ có cấu trúc PI Hàm truyền : Ww(p)= + 0,0374 p 0,0005 Sơ đồ mạch: Ck2 Uid R4 Ui R6 R5 C2 Udk H6.4.Bộ điều khiển dòng điện có cấu trúc PI R6C2= 0,0374 , R4C2=0,0005 Chọn C2=2,2(F) ta có R6=17(k) R4=R5=227,3() Đồ án: Trang bị điện 23 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện Thiết kế mạch phát xung mở van Phõn tớch v thit k mch iu khin Bộ biến đổi ta gồm CL cầu pha, chỉnh lu gồm thyristor, nên mạch điều khiển phải phát xung mở van cách thích hợp Do tính chất giống pha nên mạch điều khiển cho van nh nhng lệch thời gian Mặt khác thời điểm phát xung mở van có liên hệ mặt thời gian với pha điện áp thứ cấp biến áp nên ta cần xét cho pha Da trờn nguyờn lý ca mch to xung, ta thit k mch cho tng ca s a Khõu ng pha S : -12V D6 R02 R1 D3 C1 R7 -12V D1 A R2 phaA B + D4 +12V R8 - + OP1 D2 +12V C - BA OP2 -12V H6.5 mch to xung tam giỏc ng pha vi in ỏp li Hot ng: Ta dựng mch chnh lu pha cú im gia to in ỏp chiu Nh mỏy bin ỏp h ỏp ca mch chnh lu, in ỏp chiu c to cú tr s thớch hp in ỏp chnh lu cú biờn nh qua mch so sỏnh to xung vuụng Cui cựng, in ỏp xung vuụng np cho t C1 qua mch tớch phõn to in ỏp ta Khi ti B cú xung in ỏp õm, diot D4 phõn cc thun cho dũng in chy qua np cho t C Ta chn in tr np R8 cú tr s nh thớch hp in ỏp trờn t C nhanh chúng tng ti in ỏp thụng ca iot n ỏp D6 Khi xung in ỏp ti B dng, n lt iot D phõn cc thun, t C1 c nap theo chiu ngc li, in ỏp trờn t gim tuyn tớnh v in tr R7 c chn cn c vo thi gian in ỏp trờn t v Nh cú iot D in ỏp trờn t c gi giỏ tr khụng õm b Khõu so sỏnh Mch so sỏnh dựng IC thut toỏn : Đồ án: Trang bị điện 24 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện -12V Udk R9 C + R10 OP3 - +12V H6.6.Mch so sỏnh dựng khuch i thut toỏn Thi im phỏt xung m tiritor c xỏc nh bng cỏch so sỏnh in ỏp iu khin vi in ỏp tam giỏc ó to trờn Xung ca mch so sỏnh l xung vuụng lt trng thỏi nhng thi im in ỏp vo bng Vì pha biến đổi có van thay dẫn nửa chu kì dơngvà âm điện áp nguồn nên xung điều khiển tạo phải đợc phân phối đến van cách thích hợp dựa vào cực tính điện áp nguồn Tín hiệu để phân phối xung đợc lấy từ đầu điot chỉnh lu D1, D2 Tín hiệu sau đợc đa qua phần tử AND với xung vuông đợc tạo cho xung điều khiển mở van thích hợp c Khõu khuch i to xung iu khin van in ỏp iu khin van c to nh bin ỏp xung ghộp phi hp vi tranzitor npn Khi cc baz ca tranzitor cú in ỏp dng, tranzitor chuyn trng thỏi t khoỏ sang m bóo ho nờn cú dũng in chy qua cun s cp ca bin ỏp xung lm cm ng xung in ỏp dng phớa th cp Do tải có tính cảm, dòng điện tăng dần lúc phát xung điều khiển mở van Để đảm bảo khả mở cách chắn ta tạo xung điều khiển dạng chùm cách sử dụng mạch dao động dùng KĐTT Xung vuông đợc tạo với dao động xung qua phần tử AND cho chùm xung Sơ đồ mạch: C R R1 D OP Xung chum R2 Xung vuong H6.7 Mạch tạo xung chùm Theo phân tích trên, để đảm bảo an toàn cho biến đổi, tín hiệu phát xung mở van đợc cho phép tín hiệu b1, b2 từ mạch LOG: Đồ án: Trang bị điện 25 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện C R b1 R1 D OP Xung chum R2 Xung vuong Do chựm xung cú cụng sut nh khụng iu khin m van nờn ta phi khuch i nú lờn n tr s thớch hp nh bin ỏp xung qua transitor Ta cú s mch khuch i to xung: H6.8 S nguyờn lý mch khuch i xung iu khin Đồ án: Trang bị điện 26 SV: nguyễn trọng khánh Trờng ĐHSPKT Vinh Khoa điện MC LC Tính toán thiết bị bảo vệ cho van: 19 Chọn thiết bị đo tốc độ: .20 Chọn thiết bị đo dòng điện 20 Đồ án: Trang bị điện 27 SV: nguyễn trọng khánh [...]... suất động cơ chấp hành Ngoài ra, do các máy phát 1 chiều có từ d, đặc tính từ hoá có trễ nên khó điều chỉnh sâu tốc độ Hệ truyền động xung áp -động cơ (XA) Hệ truyền động chỉnh lu tiristor -động cơ (T-Đ) Trong đồ án này thiết kế theo phơng án hệ truyền động cơ điện một chiều dùng chỉnh lu tiristor nên ta chọn hệ truyền động chỉnh lu tiristor -động cơ (T-Đ) Do yêu cầu của công nghệ, hệ truyền động điều... Chọn phơng án truyền động I Phân tích để chọn phơng án truyền động Việc chọn phơng án truyền động tức là phải xác định đợc loại động cơ truyền động là một chiều hay xoay chiều, phơng pháp điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính tải, sơ đồ nối bộ biến đổi đảm bảo yêu cầu truyền động Động cơ dùng trong truyền động cầu trục có thể là động cơ một chiều hoặc là động cơ xoay chiều Trớc kia, động cơ điện một... động cơ Cấu trúc phần lực của hệ truyền động điều chỉnh tỗc độ động cơ điện một chiều bao giờ cũng cần có bộ biến đổi Các bộ biến đổi này cấp cho mạch phần ứng động cơ hoặc mạch kích từ động cơ Tơng ứng với việc sử dụng các bộ biến đổi ta có các hệ truyền động nh sau: Hệ truyền động máy phát -động cơ(F-Đ) Ưu điểm: sự chuyển đổi trạng thái làm việc linh hoạt, khả năng quá tải lớn Do vậy, hệ truyền động. .. rất phổ biến trong cần trục Sở dĩ nh vậy là bản thân loại động cơ này có những u điểm mà các loại động cơ không đồng bộ và đồng bộ không có đợc, đặc biệt là những yêu cầu rất đặc trng của một số lĩnh vực truyền động Trớc hết vì nó dùng nguồn một chiều nên nó yêu cầu số lợng thanh trợt ít so với các loại động cơ khác Đối với truyền động nâng, động cơ này đảm bảo đợc những tốc độ hạ ổn định (hoặc lớn hoặc... vận tốc nâng ta tính đợc tốc độ góc của động cơ khi nâng: n= i.u.v n 50.60.0,25 = = 341(v / ph) 2 Rt 2 0,35 Vì nâng tải là chế độ làm việc nặng nề nhất (chọn là chế độ định mức) của động cơ có momen và công suất lớn nên khi chọn động cơ ta nên chọn động cơ ta chú ý vấn đề quá tải trong trờng hợp này Từ kết quả tính toán ở trên ta lựa chọn sơ bộ loại động cơ một chiều làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp... thoả mãn hầu hết quá trình công nghệ khắt khe nhất, đồng thời lại cho phép hạ giá thành vận hành và lắp đặt Mặt khác, việc dùng động cơ xoay chiều không đồng bộ tiện lợi do việc dùng nguồn xoay chiều 3 pha vốn trong công nghiệp Trong khuôn khổ đồ án này em đợc giao thiết kế theo phơng án hệ truyền động động cơ điện một chiều dùng chỉnh lu Thyristor Nên ở đây em chọn động cơ điện một chiều kích từ độc... 414Nm, Mđm= 669Nm Nh vậy, động cơ thoả mãn điều kiện phát nóng 2 Kiểm nghiệm điều kiện khởi động và quá tải về momen: Điều kiện khởi động: Mkđ Mcmm Động cơ đã chọn phải thoả mãn điều kiện khởi động tức là động cơ có thể sinh ra momen khắc phục momen tải lúc mở máy mà không bị quá tải( dòng điện phần ứng không quá 2-2,5Iđm) Do tính chất tải của ta không thay đổi theo tốc độ nên nếu động cơ đã thoả mãn điều... hãm máy Để có thể khẳng định chắc chắn loại động cơ với các thông số ở trên có đáp ứng đợc yêu cầu truyền động hay không ta cần phải tiến hành kiểm tra lại theo: điều kiện phát nóng, điều kiện khởi động và điều kiện quá tải về momen 1 Kiểm tra điều kiện phát nóng: Việc kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nóng là khó khăn vì không thể tính toán phát nóng động cơ 1 cách chính xác Tuy vậy, ngời ta thờng... có tính phi tuyến mạnh, phạm vi điều chỉnh hẹp và bị ảnh hởng mạnh của nhiễu phụ tải M c, từ d của động cơ có ảnh hởng xấu đến chất lợng của hệ truyền động loại này Phơng án dùng 1 BBĐ chỉnh lu có điều khiển kết hợp với các contắctơ đóng cắt T N M N T H3.2 Sơ đồ đổi nối mạch phần ứng dùng contắctơ Hiện nay ngời ta ít sử dụng sơ đồ này do giá thành của contắctơ cao hơn các thiết bị bán dẫn Sơ đồ dùng... nguồn cấp, quá trình đảo chiều diễn ra chậm Chọn sơ đồ: Do đặc điểm hệ truyền động của cơ cấu nâng hạ là làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, thờng xuyên phải dừng máy và không đòi hỏi đảo chiều ngay lập tức mà thờng có trễ sau 1 thời gian nhất định nên ta chọn phơng án dùng 2 bộ biến đổi điều khiển riêng là hợp lý hơn cả II Sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha đối xứng : Đồ án: Trang bị điện 15 SV: nguyễn trọng khánh